張其功

（東營市公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 東營 257091）

半柔性灌注型抗車轍瀝青路面是在25%以上孔隙率的柔性瀝青復(fù)合料孔隙中灌注擁有較強(qiáng)剛性的復(fù)合漿體，借以形成一種剛?cè)嵯酀?jì)，強(qiáng)度、穩(wěn)定性、美觀舒適性高度統(tǒng)一的復(fù)合新型路面結(jié)構(gòu)形式。該新型路面具有耐酸、耐油、耐水、耐熱等性能，更具有抗伸縮、抗推移、抗車轍、抗水損害等一系列的優(yōu)良功效。

國外對該復(fù)合新型路面已進(jìn)行了大量的科研和應(yīng)用。隨著我國公路建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，大流量和多重載有增無減，公路車轍損傷治理需求日益突出，國內(nèi)對半柔性灌注型抗車轍路面技術(shù)的選用逐漸多起來，但其成套施工工藝研究與國外相比尚處于初級階段。文章基于工程案例，對半柔性灌注型抗車轍瀝青路面施工工藝開展專題梳理研究，無論是加強(qiáng)該新型路面建設(shè)的技術(shù)積累，還是為該技術(shù)工程應(yīng)用提供案例和技術(shù)參考，均具有實(shí)用意義。

1 案例工程及原材料配備

1.1 工程簡介

S309田高線廣北農(nóng)場至濱州界段改建工程，項(xiàng)目全長約30.2km，一級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。全程為雙向4車道，路寬22m，路基寬25.5m，設(shè)計(jì)速度為80km/h。為加強(qiáng)交叉路口的抗車轍功效，工程在關(guān)鍵交叉口采用了半柔性灌注型抗車轍瀝青路面技術(shù)。具體應(yīng)用路段及路面抗車轍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示，路面抗車轍設(shè)計(jì)功效對比情況具體如表1所示。

1.2 原材料基本質(zhì)量參數(shù)

（1）基礎(chǔ)原材料。①粗骨料：選玄武巖，骨料應(yīng)粗糙、潔凈、干燥，符合《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E42—2005）公路工程骨料質(zhì)量參數(shù)要求粗骨料玄武巖質(zhì)量參數(shù)具體如表2所示。②細(xì)骨料：選用石灰?guī)r或玄武巖，3mm以下宜選擇石灰?guī)r，參照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E42—2005）實(shí)測質(zhì)量參數(shù)，如表3所示。③礦粉：石灰石礦粉，必須純凈又干燥，自攪拌器收集來的粉塵不能用。瀝青復(fù)合料用礦粉質(zhì)量參數(shù)具體如表4所示。④瀝青：選擇改性SBS瀝青，其技術(shù)參數(shù)如表5所示。⑤瀝青乳化黏層：設(shè)瀝青乳化黏層在下承基跟路面之間，借以起到防水及黏結(jié)作用。⑥復(fù)合漿液材料：漿液材料由抗收縮劑、強(qiáng)度提升劑、有機(jī)膠結(jié)料及無機(jī)膠結(jié)料等構(gòu)成，質(zhì)量參數(shù)要求如表6所示。

表1 本工程路面抗車轍設(shè)計(jì)功效對比情況

（2）配合比。鋪筑粗骨料基體所用瀝青復(fù)合料，由石灰?guī)r細(xì)骨料、玄武巖粗骨料、改性SBS瀝青以及礦粉組成，基體瀝青復(fù)合料級配范圍如表7所示。

為保證基體瀝青復(fù)合料的路用功效，加入占瀝青復(fù)合料質(zhì)量0.3%的木質(zhì)素纖維、占瀝青質(zhì)量8%的復(fù)合增效劑?；w瀝青復(fù)合料質(zhì)量參數(shù)要求如表8所示。灌注型瀝青復(fù)合料技術(shù)指標(biāo)要求如表9所示。

2 半柔性灌注型抗車轍瀝青路面施工工藝

2.1 粗骨料基體瀝青復(fù)合料的鋪筑

圖1 實(shí)施半柔性灌注型抗車轍瀝青路面設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)及交叉口示意圖

（1）瀝青復(fù)合料攪拌。在0.2%控制石油比。在攪拌廠借助機(jī)械拌制基體復(fù)合料，經(jīng)抽檢合格后方允許礦料入場，堆放地坪須硬化和排水系統(tǒng)良好，應(yīng)分倉堆放。有密封除塵功效、自動測溫和打印的間隙式攪拌機(jī)攪拌。各種礦料及瀝青的攪拌溫度、用量應(yīng)逐盤打印，供測溫和計(jì)量核校。每天檢驗(yàn)瀝青含量和礦料配比誤差并提供書面報(bào)告。以礦料顆粒全部獲得瀝青膠結(jié)料裹覆以及復(fù)合料攪拌均勻作為復(fù)合料攪拌時間的控制依據(jù)，先給予5～10s干拌，加入瀝青后再進(jìn)行35～40s濕拌?；w瀝青復(fù)合料攪拌溫度如表10所示。

表2 粗骨料玄武巖質(zhì)量參數(shù)

表3 細(xì)骨料質(zhì)量參數(shù)

表4 瀝青復(fù)合料用礦粉質(zhì)量參數(shù)

表5 改性SBS瀝青質(zhì)量參數(shù)

表6 漿液材料質(zhì)量參數(shù)

表7 基體瀝青復(fù)合料級配范圍

表8 粗骨料基體瀝青復(fù)合料設(shè)計(jì)質(zhì)量參數(shù)

表9 灌注型復(fù)合瀝青復(fù)合料技術(shù)指標(biāo)要求

表10 基體瀝青復(fù)合料攪拌溫度

（2）粗骨料基體瀝青復(fù)合料運(yùn)輸。自卸大噸位車運(yùn)輸，車廂側(cè)底板和面板適當(dāng)以隔離劑涂薄層，以防止瀝青黏結(jié)車廂板。植物油混合液充當(dāng)隔離劑較好，水亦或柴油不可選用。在低溫時節(jié)或環(huán)境應(yīng)注意增加保溫措施，比如圍苫布、蓋棉被等。鋪路開始時，現(xiàn)場應(yīng)不少于5輛車進(jìn)行卸車，以確保鋪路不中途中斷。為確保鋪裝路面的平整度，嚴(yán)禁運(yùn)輸車輛的卸貨壓路面和撞到鋪攤機(jī)。

（3）粗骨料基體瀝青復(fù)合料的鋪攤。必須機(jī)械鋪攤且在鋪攤操作前，必須清潔和保持工作面潔凈檢查、確認(rèn)下部軸承層的質(zhì)量。如倘質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，則不允許繼續(xù)鋪攤操作。調(diào)整鋪攤機(jī)到最優(yōu)性能狀態(tài)，以使鋪攤面勻平一致，不發(fā)生偏析。鋪攤機(jī)自動調(diào)節(jié)水平度和厚度。要有振動夯振動或熨平板，選擇自動移動平準(zhǔn)設(shè)備。調(diào)整鋪攤速度，使鋪攤跟進(jìn)料以及壓實(shí)一氣呵成，確保不會在中間意外停止鋪攤。同時，在卡車卸到攤鋪機(jī)上時測量復(fù)合材料的溫度。復(fù)合攤鋪的操作溫度具體如表10所示。在攤鋪過程中，應(yīng)隨時檢查橫坡、路拱以及攤鋪層的厚度。如果發(fā)現(xiàn)不符合要求，宜即刻開展調(diào)整。同時攤鋪過程中，還應(yīng)保持物料車的覆蓋，以減少物料的溫度損失。

（4）瀝青復(fù)合料鋪攤接縫處置。對于水平施工縫，應(yīng)選擇平縫接，并在復(fù)合材料冷卻和硬化之前切割。用切縫機(jī)鋸齊原始路面，形成垂直接縫表面并涂上熱瀝青，然后用滾子水平滾動。滾動時，滾子應(yīng)位于壓實(shí)的表面層上，向新鋪層錯過15cm，然后每碾1次移至新層15～20cm，直到全部位于新層上。在施工縫及結(jié)構(gòu)物兩端連接處必須仔細(xì)操作保持緊密、平順。粗骨料基體瀝青復(fù)合料碾壓粗骨料基體瀝青復(fù)合料的碾壓一般以低噸位雙鋼輪壓路機(jī)為宜，碾次數(shù)可比一般瀝青混凝土少一遍；鋪攤機(jī)鋪攤后，使用12t鋼輪壓路機(jī)選擇靜壓法碾壓2～3遍，要求壓實(shí)度管控在95%～100%，保證基體瀝青復(fù)合料施工后平整度。

基體瀝青復(fù)合料碾壓溫度如表11所示，當(dāng)溫度降到80℃左右時要進(jìn)行整平碾壓，以消除輪跡。瀝青路面成型后，非施工車輛不得上路行駛，在交通完全封閉的情況下冷卻至常溫，并防止砂石、臟物等附在路面上堵塞空隙，從而影響漿液材料的灌入效果。在壓實(shí)過程中，測量壓實(shí)度，避免過壓。為避免在軋制過程中由于復(fù)合材料的推動而造成堆壓擁包，應(yīng)驅(qū)動輪朝向攤鋪機(jī)；滾動方向和路線不可陡然改變；必須降低滾筒的速度操作必要的啟停。對于無法用滾筒壓實(shí)的邊緣、死角、接縫等，應(yīng)在溫度適宜時選擇手持式振動夯或小型振動滾筒壓實(shí)。在滾筒壓實(shí)過程中，確保輥?zhàn)訚駶櫡鲤ぁ？梢赃x擇間歇噴水，但應(yīng)防止水量太大，以防止復(fù)合材料表面冷卻。另外，在形成基礎(chǔ)瀝青路面之后，禁止非建筑車輛上路碾壓，完全關(guān)閉交通直至冷卻至常溫，還要防止沙土等雜物附著。為了防止灌注料入滲下方基層，鋪設(shè)前應(yīng)仔細(xì)檢查基層的密度，如果需要，可以添加隔離層。

表11 基體瀝青復(fù)合料碾壓溫度

2.2 漿體灌注施工

（1）冷卻復(fù)合料。瀝青復(fù)合料自然降溫現(xiàn)場圖如圖2所示，在冷卻前，碾壓后的路面不得停放任何機(jī)械，還要防止油料、雜物、礦料等落在路面上。鋪設(shè)的基體瀝青復(fù)合料需冷卻至50℃以下方可進(jìn)行灌注施工。當(dāng)環(huán)境溫度較高、交通壓力大、復(fù)合料降溫時間較長，可適當(dāng)選擇帶細(xì)孔噴頭的噴灑設(shè)備灑水降溫，可進(jìn)行間歇性噴灑，每次噴灑少量，待水蒸發(fā)完成之后再進(jìn)行噴灑，嚴(yán)格管控水的噴灑量。瀝青復(fù)合料適量灑水降溫現(xiàn)場圖如圖3所示。

（2）灌漿封邊。灌漿前，選擇封邊條和相應(yīng)的封堵材料將粗骨料基體瀝青復(fù)合料四周進(jìn)行圍擋封堵，防止?jié){體流出造成灌注不飽滿，污染旁邊路面或路緣石。

（3）漿體的制備。綜合漿液材料的功效特點(diǎn)及工程施工的方便性，漿體的制備一般是現(xiàn)場進(jìn)行，漿液材料和水通過專用的制漿設(shè)備現(xiàn)場進(jìn)行漿體制備，現(xiàn)場輔助材料吊車、運(yùn)輸車及水車等，保證施工的連續(xù)性和高效性。漿液材料選擇復(fù)合路面專用漿液材料，具有滲透性好、早期強(qiáng)度提升快、無收縮、色澤均一等功效優(yōu)點(diǎn)。專用攪拌設(shè)備選擇復(fù)合路面專用攪拌機(jī)，攪拌流程一般為先將水加入攪拌器內(nèi)，再加入漿液材料，攪拌2～3min即可。

圖2 瀝青復(fù)合料自然降溫現(xiàn)場圖

圖3 瀝青復(fù)合料適量灑水降溫現(xiàn)場圖

（4）漿料的灌注。灌注漿料現(xiàn)場圖如圖4所示。攪拌機(jī)中的漿體放入儲備桶中以后，在30min以內(nèi)盡快進(jìn)行灌注，避免隨著時間增長，漿體變稠，流動度變小，影響漿體的滲透效果。當(dāng)路面有縱坡時，從低處往高處進(jìn)行灌漿，保證漿體灌注的飽滿度。灌注時，漿體泵送管頭盡量放低進(jìn)行自行流淌灌注，避免過高噴灑，造成漿體飛濺，影響灌注效果。漿體灌注時，漿液漫出瀝青復(fù)合料表面，灌滿之后停留3～5min，保證漿體不往下滲，全部灌滿為止，以灌滿之后的表面不出氣泡為判斷標(biāo)準(zhǔn)。

圖4 灌注漿料現(xiàn)場圖

（5）表面處理。如圖5所示，漿體灌滿粗骨料基體瀝青復(fù)合料后，選擇毛刷或相應(yīng)的小型抹面設(shè)備進(jìn)行表面處理，將瀝青復(fù)合料表面多余的漿體刮除干凈，使路面產(chǎn)生露石結(jié)構(gòu)，保證路面安全抗滑和美觀。表面漿體處理時，盡量順著施工方向進(jìn)行刮漿，盡量在漿體流動性較好的時候進(jìn)行抹面刮漿，且盡量在1～2次內(nèi)刮除干凈，盡量不要來回刮漿，保證路面的美觀和色澤均勻性。抹面完成后，清除封邊材料、邊上多余浮漿等，保證路面清潔。

圖5 表面處理現(xiàn)場圖

（6）路面養(yǎng)生。如圖6所示，漿液材料需要一定的時間養(yǎng)生才能產(chǎn)生強(qiáng)度，通常灌漿工藝完成以后1～3h才可開放交通，具體時間根據(jù)現(xiàn)場情況判定。養(yǎng)生期間嚴(yán)格封閉交通，禁止人員車輛通行，并注意防止雨水沖刷。

圖6 成品路面現(xiàn)場圖

3 施工質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo)及評定標(biāo)準(zhǔn)

3.1 粗骨料基體復(fù)合料管控標(biāo)準(zhǔn)

在鋪筑瀝青層前，做好基礎(chǔ)承層清掃與查驗(yàn)，查驗(yàn)下承層的平面線型、寬度、平整度、高程等質(zhì)量，對局部下承層諸如如松散、開裂等質(zhì)量問題，宜依照規(guī)定給予修復(fù)。首先，管控基體瀝青復(fù)合料質(zhì)量，當(dāng)復(fù)合料規(guī)格，尤其是石油比未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時，及時以廢料做處理。其次，碾壓和鋪攤均須嚴(yán)格遵守工藝標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)應(yīng)用收光處理工藝，使基體瀝青復(fù)合料路面平整度滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）要求?；w瀝青復(fù)合料施工工藝質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)具體如表12所示。

表12 粗骨料基體瀝青復(fù)合料施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.2 漿液材料主要管控標(biāo)準(zhǔn)

漿液材料是灌漿工藝關(guān)鍵的管控因素之一，具體管控標(biāo)準(zhǔn)如表13所示。

表13 漿液材料主要管控標(biāo)準(zhǔn)

3.3 瀝青復(fù)合料主要管控標(biāo)準(zhǔn)

可在交工28d以后開展測量，主要指標(biāo)包括空隙率、流值、穩(wěn)定度的馬歇爾實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)深度、路面平整度、路面滲水系數(shù)等。其管控標(biāo)準(zhǔn)具體如表14所示。

4 結(jié)束語

文章以高等級公路實(shí)施灌注型抗車轍瀝青路面工程改造為案例，系統(tǒng)梳理并總結(jié)了半柔性灌注型抗車轍瀝青路面的主要施工工藝要點(diǎn)，內(nèi)容涉及原材料基本質(zhì)量參數(shù)的把握，粗骨料基體瀝青復(fù)合料的鋪筑工藝，漿體灌注工藝，以及相對細(xì)化、量化的施工質(zhì)量監(jiān)測指標(biāo)和評定標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)樵摪咐こ痰燃壿^高，工程技術(shù)要求和管理嚴(yán)格，工程交付使用后技術(shù)和質(zhì)量保持性良好，尤其實(shí)施了灌注型抗車轍路面工藝，路面耐用性和路容保持功效明顯。顯然該路面改進(jìn)施工所應(yīng)用的灌注型抗車轍瀝青路面施工基本工藝，對同類型抗車轍瀝青路面設(shè)計(jì)和施工具有參考意義。

表14 灌注型瀝青復(fù)合路面交工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)